Calderas de carbón de China Boiler Network
Se refiere al carbón quemado como combustible. Una vez convertido el calor del carbón, produce vapor o se convierte en agua caliente. Sin embargo, no todo el calor se convierte de manera efectiva y parte del mismo se consume sin trabajo. entonces hay un problema de eficiencia. Generalmente las calderas con letras mayúsculas tienen mayor eficiencia, entre 60-80.
1 Clasificación de las calderas de carbón
Existen muchos tipos de calderas de carbón, que se pueden clasificar según el método de combustión, el método de eliminación de escoria y el método de instalación estructural.
Se puede dividir en 4 tipos según el método de combustión. ① Horno de combustión por capas: Después de dividir el carbón crudo en pedazos con un tamaño de partícula de 25 a 40 mm, se extiende sobre la parrilla de cadena usando la compuerta de carbón de la tolva de carbón frente al horno o el esparcidor de carbón para capas. incendio. La ventaja del horno de combustión por capas es que tiene menos equipos auxiliares, es fácil de fabricar e instalar y es fácil de operar. Apto para calderas de pequeña y media capacidad. Las desventajas de este tipo de caldera son la combustión incompleta del carbón, el alto contenido de combustible en escorias y cenizas volantes, y la eficiencia de la caldera es generalmente de 75 a 85. Por lo general, se quema mejor carbón. ② Horno de combustión de cámara: también llamado horno de carbón pulverizado. Después de cribar, triturar y moler el carbón crudo hasta obtener carbón pulverizado con la mayoría de tamaños de partículas inferiores a 0,1 mm, se inyecta en el horno a través del quemador para la combustión en suspensión. El carbón pulverizado puede incendiarse rápidamente después de ser rociado en el horno, y los gases de combustión pueden alcanzar una temperatura alta de aproximadamente 1500°C. Sin embargo, el movimiento relativo entre el carbón pulverizado y el gas circundante es muy débil. El carbón pulverizado necesita permanecer en el horno más grande durante aproximadamente 2 a 3 segundos para quemarse básicamente. Por lo tanto, el volumen del horno de carbón pulverizado suele ser alto. más grande que el del horno de capas con la misma cantidad de evaporación Aproximadamente el doble. La ventaja de este tipo de caldera es que puede quemar varios carbones y la combustión es relativamente completa, por lo que la capacidad de la caldera puede ser muy grande y es adecuada para calderas grandes, medianas y extra grandes. La eficiencia de la caldera generalmente puede alcanzar entre 90 y 92. Sus desventajas son que hay muchas máquinas auxiliares, altos requisitos de nivel de automatización, el agua de alimentación de la caldera debe ser tratada y una gran inversión en infraestructura. ③Horno ciclónico: las partículas de carbón trituradas o el polvo de carbón grueso con un tamaño de partícula inferior a 10 mm se queman primero en forma de ciclón en el cilindro ciclónico montado en la parte delantera, y los gases de combustión de alta temperatura generados luego ingresan al horno principal (enfriamiento). cámara) para el intercambio de calor por radiación. Las ventajas del horno ciclónico son la alta intensidad térmica del volumen del horno y el pequeño tamaño del horno; el pequeño coeficiente de exceso de aire (sólo 1,05 a 1,10) puede reducir la pérdida de calor de escape y simplificar el uso de polvo de carbón grueso; el equipo de pulverización; la tasa de descarga de escoria Alta, baja concentración de cenizas volantes, mayor velocidad de los gases de combustión para mejorar la transferencia de calor en la superficie de calentamiento por convección. Sus desventajas son que el tipo de carbón aplicable está limitado por el punto de fusión de la ceniza y la viscosidad de la escoria; la carga de la caldera cambia dentro de un rango pequeño; no puede arrancar y detenerse rápidamente porque la temperatura en el horno puede alcanzar aproximadamente 1800°C; , las emisiones de gases nocivos NOx son grandes, lo que contamina la atmósfera más grave. ④ Horno de combustión en ebullición: es decir, caldera de combustión en ebullición.
Se puede dividir en dos tipos según el método de eliminación de escoria. ①Horno de eliminación de escoria de estado sólido: la escoria fundida en el horno se solidifica en la tolva de ceniza fría o en la caja de condensación de escoria en la parte inferior del horno y luego se descarga. Adecuado para quemar carbón con mayor punto de fusión de cenizas. ②Horno de eliminación de escoria líquida: hay una piscina fundida aislada en el fondo del horno. La escoria fundida fluye a través del puerto de descarga de escoria (o se descarga después de solidificarse con agua fría), o se sopla con vapor hasta convertirla en lana de escoria y se descarga (se puede utilizar como material aislante).
Se puede dividir en dos tipos según el método de instalación estructural. ①Caldera suspendida: El horno de la caldera y la cámara de humos de dirección están suspendidos de grandes vigas de marco de placas erigidas sobre columnas de hormigón armado mediante tirantes. La ventaja de una caldera suspendida es que el cuerpo del horno se puede expandir libremente, es fácil de agitar, ahorra acero y tiene un gran espacio debajo del fondo del horno para una fácil disposición de los sopladores de aire y el equipo de eliminación de cenizas. Sin embargo, los requisitos técnicos para la instalación son elevados. ②Caldera soportada: La caldera se apoya íntegramente sobre un bastidor en forma de armazón. Se caracteriza por una fácil instalación y un tamaño reducido, pero consume mucho acero.
2 Composición de la caldera de carbón
La caldera de carbón se compone principalmente de un sistema de preparación de carbón pulverizado, un quemador, una superficie de calentamiento, un precalentador de aire y otras partes principales.
Existen dos sistemas de preparación de carbón pulverizado comúnmente utilizados. ① Sistema de pulverización de soplado directo: Todo el carbón molido se envía directamente al horno para su combustión. Los molinos de carbón de velocidad media y alta son adecuados para moler carbón bituminoso blando y lignito. La desventaja es que la producción del molino de carbón y la finura del carbón pulverizado están relacionadas con la carga de la caldera, por lo que el número de molinos de carbón en funcionamiento debe ajustarse a medida que cambia la carga de la caldera y las piezas de molienda son propensas a desgastarse. El sistema de pulverización de soplado directo del molino de carbón de velocidad media se divide en dos tipos: tipo de presión positiva y tipo de presión negativa. Las calderas modernas de gran capacidad utilizan principalmente sistemas de presión positiva. ②Sistema de pulverización de almacenamiento intermedio: La característica es que la producción del molino de carbón y la finura del carbón pulverizado no tienen nada que ver con la carga de la caldera. Es adecuado para el uso de molinos de carbón de bolas de acero que pueden moler carbón de diversas durezas.
La desventaja es que el equipo es más complicado que el de soplado directo y el consumo de energía del molino de carbón es grande. No hay mucha diferencia en el consumo de energía entre sin carga y con carga completa, por lo que siempre debe funcionar a plena carga. .
El quemador de carbón pulverizado es un dispositivo que alimenta carbón pulverizado al horno para su combustión. Se puede dividir en los dos tipos siguientes según su estructura. ① Quemador de turbulencia: El aire primario que transporta carbón pulverizado y el aire secundario sin carbón pulverizado están conectados al quemador a través de diferentes tuberías. El carbón pulverizado y el aire se pueden mezclar completamente y formar una zona de recirculación. Cada caldera puede equiparse con 4 a 48 quemadores. ② Quemador de flujo directo: la boquilla es estrecha y el aire primario y secundario no giran en el quemador. En él se puede quemar completamente carbón pulverizado.
La superficie de calentamiento se divide en superficie de calentamiento por evaporación y superficie de calentamiento por sobrecalentamiento. Todas las calderas modernas de tamaño grande y mediano utilizan paredes enfriadas por agua para formar el horno. Las paredes enfriadas por agua (es decir, superficies de calentamiento) absorben el calor radiante en el horno y evaporan el agua en vapor saturado. Para aumentar la superficie de calefacción radiante sin aumentar el volumen del horno, las calderas grandes pueden utilizar paredes expuestas de doble cara refrigeradas por agua. La superficie de calentamiento de sobrecalentamiento se puede dividir en una superficie de calentamiento de sobrecalentador de pantalla dispuesta en la parte superior del horno y una superficie de calentamiento de sobrecalentador de convección dispuesta en el conducto de convección. El primero absorbe calor radiante en el horno; el segundo absorbe calor convectivo.
El precalentador de aire se instala al final de la chimenea de la caldera para recuperar el calor residual de los gases de combustión y aumentar la temperatura del aire de combustión. Para aumentar la temperatura del aire caliente (gt; 300°C) en calderas de gran capacidad y parámetros altos, a menudo es necesario disponer el precalentador de aire y el economizador de forma jerárquica.